Измерение ЭДС гальванических элементов
11. В схему (рис. 33.4) в качестве конденсатора C опять включить магазин емкости C0.
12. Установить фиксированное значение емкости, например C0 = 0,5 мкФ.
13. Заряжая емкость от нормального элемента не менее 5 раз, измерить lm0 (по аналогии с ранее проведенными измерениями).
14. Заменить в схеме элемент Вестона на исследуемый элемент и аналогично не менее 5 раз измерить значение lm1, каждый раз заряжая емкость от этого элемента.
15. Аналогичные измерения произвести и для второго элемента.
16. Записать характеристики использовавшихся приборов – эти данные понадобятся при обработке результатов измерений и оформлении отчета.
Обработка результатов измерений
1. По полученным в предыдущем разделе данным построить график зависимости lm = f(С0) (Рис. 33.5). В зависимости от устройства конкретного гальванометра максимальный отброс может измеряться либо в делениях, либо в единицах длины.
Рис. 33.5. График зависимости lm = f(С0) (градуировочный график).
2. Зависимость lm от величины С0 является линейной (см. (33.10)). Поэтому коэффициент угла наклона (численно равный tgφ на рис. 33.5) и доверительные границы его погрешности следует рассчитывать по методу наименьших квадратов[2].
3. Значение коэффициента угла наклона графика будет равно 
, что позволяет рассчитать значение постоянной гальванометра по формуле KГ = Е0/tgφ.
Расчет емкостей конденсаторов
4. По алгоритму прямых измерений найти среднее значение 
и доверительные границы его погрешности.
5. Найти значение неизвестной емкости C1 по градуировочному графику и по формуле
 .
| (33.11) |
6. Доверительные границы ΔC1, пренебрегая погрешностью E0, найти по формуле
 .
| (33.12) |
7. Аналогично найти значение неизвестной емкости C2, а также CПОСЛ и CПАР, и доверительные границы их погрешности.
8. Сравнить измеренные значения CПОСЛ и CПАР с рассчитанными по формулам (33.7) и (33.8).
Расчет ЭДС гальванических элементов
9. Найти среднее значение 
и его доверительные границы 
.
10. Найти среднее значение 
и его доверительные границы 
.
11. Рассчитать неизвестную ЭДС по формуле
 .
| (33.13) |
12. Доверительные границы 
найти по формуле
 .
| (33.14) |
При оценке D необходимо учитывать погрешности приборов.
13. Аналогичные вычисления произвести и для второго элемента.
Содержание отчета
1. Электрические схемы установок и характеристики использовавшихся приборов.
2. Таблица данных зависимости lm от С0 и график этой зависимости (градуировочный график).
3. Расчет и полученное значение постоянной гальванометра KГ и доверительных границ его погрешности.
4. Значения C1 и C2, и их доверительные границы.
5. Значения CПОСЛ и CПАР (измеренные и рассчитанные по формулам (33.7) и (33.8)), и их доверительные границы.
6. Значения E1 и E2, и их доверительные границы.
Контрольные вопросы
s Что такое электрическая емкость?
s Как рассчитать емкость при параллельном и последовательном соединениях конденсаторов?
s Почему зависимость lm от С0 будет линейной?
s Почему при вычислении доверительных границ ΔC1 можно пренебречь погрешностью Ε0?
Лабораторная работа 34